JPH09282085A

JPH09282085A - 位置情報入力装置

Info

Publication number: JPH09282085A
Application number: JP8117033A
Authority: JP
Inventors: Katsuyoshi Nakajima; 勝善中島; Hiroshi Fujikake; 宏藤掛
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 1996-04-15
Filing date: 1996-04-15
Publication date: 1997-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ドリフト現象を解消し、静止時において、指標
を正確な位置に表示することができる位置情報入力装置
を提供する。【解決手段】ポインティングデバイス１は、ｘ、ｙ軸方
向の角速度を検出するジャイロセンサー２、３と、増幅
器４、５と、Ａ／Ｄ変換器６１および基準電圧の補正を
行う補正部６２等を内蔵する制御手段６と、データ送信
モジュール７と、左、右スイッチ８、９と、電源スイッ
チ１１とを有している。補正部６２は、ポインティング
デバイス１の作動を制御するためのプログラムが記憶さ
れたメモリーと、補正値カウンタ等を有している。補正
部６２は、ジャイロセンサー２、３からの出力電圧に基
づいて、ポインティングデバイス１の静止時に、各基準
電圧が、ジャイロセンサー２、３からの出力電圧と実質
的に同一となるように、各基準電圧を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置情報入力装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ等のＣＲＴ画面
上に表示されるカーソル（ポインタ）を移動操作する装
置として、マウスが知られている。

【０００３】このマウスは、内蔵する球体をゴムマット
等の平面上で転動させ、その転動する方向および量を電
気信号に変換して移動量を検出するものであるが、球体
を転動させるためにそれを平面に接触させた状態で操作
を行わねばならないという制約がある。また、マウスと
パーソナルコンピュータとの間がコードで接続されてい
るため、操作に際し煩わしさを伴うことがあるという問
題もある。

【０００４】このようなマウスの欠点を解消するものと
して、ジャイロセンサーを利用したポインティングデバ
イスを空中で操作し得る入力装置が開示されている。こ
の装置は、ポインティングデバイスに内蔵され、その変
位を検出し得る１組の振動ジャイロセンサーと、該セン
サーにより検出された検出信号を位置指定情報に変換す
る手段と、前記位置指定情報をパーソナルコンピュータ
のＣＲＴに対する入力情報として送信する送信手段とを
有しており、ポインティングデバイスの変位が、ＣＲＴ
画面上においてカーソル（ポインタ）の移動に対応して
表れるように構成されている。

【０００５】しかしながら、この種の入力装置において
は、次のような欠点がある。振動ジャイロセンサーは、
その特性に温度依存性があるため、例えばポインティン
グデバイスの電源投入直後において温度上昇が生じてい
る際、ポインティングデバイスを静止しているにもかか
わらず、振動ジャイロセンサーからの出力電圧が時間と
ともに変動する現象が生じ、その結果として、カーソル
（ポインタ）を移動する操作を行っていなくてもＣＲＴ
画面上のカーソル（ポインタ）が流れるという現象（ド
リフト現象）が生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
した従来の問題点であるドリフト現象を解消し、静止時
において、指標を正確な位置に表示することができる位
置情報入力装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（13）の本発明により達成される。

【０００８】（１）互いに直交するＸ方向およびＹ方
向の変位をそれぞれ検出する第１および第２のセンサー
と、前記第１および第２のセンサーから出力された電圧
と、基準電圧とに基づいて、画面上に表示される指標の
位置情報を作成する位置情報作成手段と、前記位置情報
を送信する送信手段と、位置情報入力装置の静止時に、
前記基準電圧が、前記第１および第２のセンサーから出
力された電圧と実質的に同一となるように、該基準電圧
を補正する補正手段とを有することを特徴とする位置情
報入力装置。

【０００９】（２）前記第１および第２のセンサーか
ら出力された電圧に基づいて、位置情報入力装置の静止
時か否かを判別する判別手段を有する上記（１）に記載
の位置情報入力装置。

【００１０】（３）前記判別手段は、前記第１および
第２のセンサーから出力された電圧の変化量が、しきい
値を超えたときは、位置情報入力装置の移動時と判別す
るよう構成されている上記（２）に記載の位置情報入力
装置。

【００１１】（４）前記しいき値が複数の値に設定可
能なように構成されている上記（３）に記載の位置情報
入力装置。

【００１２】（５）電源投入の際は、通常動作の際よ
り、前記しきい値を大きく設定するよう構成されている
上記（４）に記載の位置情報入力装置。

【００１３】（６）前記補正手段は、所定時間毎に、
前記第１および第２のセンサーから出力された電圧と、
前記基準電圧とを比較し、これらが一致しない場合に
は、前記第１および第２のセンサーから出力された電圧
と、前記基準電圧とが接近する方向へ、前記基準電圧を
１単位分シフトすることを可能とする上記（１）ないし
（５）のいずれかに記載の位置情報入力装置。

【００１４】（７）前記補正手段は、所定時間毎に、
前記第１および第２のセンサーから出力された電圧と、
前記基準電圧とを比較し、これらが一致しない場合に
は、前記第１および第２のセンサーから出力された電圧
が所定範囲に含まれるか否かを判断し、前記電圧が所定
範囲に含まれる場合には、前記第１および第２のセンサ
ーから出力された電圧と、前記基準電圧とが接近する方
向へ、前記基準電圧を１単位分シフトすることを可能と
する上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の位置情
報入力装置。

【００１５】（８）前記補正手段は、所定時間毎に、
前記第１および第２のセンサーから出力された電圧と、
前記基準電圧とを比較し、それらのずれの検出回数が所
定回数累積したとき、前記第１および第２のセンサーか
ら出力された電圧と、前記基準電圧とが接近する方向
へ、前記基準電圧を１単位分シフトする上記（１）ない
し（５）のいずれかに記載の位置情報入力装置。

【００１６】（９）前記所定回数が複数の値に設定可
能なように構成されている上記（８）に記載の位置情報
入力装置。

【００１７】（10）電源投入の際は、通常動作の際よ
り、前記所定回数を少なく設定するよう構成されている
上記（９）に記載の位置情報入力装置。

【００１８】（11）電源投入の際は、通常動作の際よ
り、短い時間間隔で、前記基準電圧の補正が行われるよ
う構成されている上記（１）ないし（９）のいずれかに
記載の位置情報入力装置。

【００１９】（12）前記位置情報の送信は、無線通信
で行われるよう構成されている上記（１）ないし（11）
のいずれかに記載の位置情報入力装置。

【００２０】（13）前記第１および第２のセンサーが
角速度センサーである上記（１）ないし（12）のいずれ
かに記載の位置情報入力装置。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の位置情報入力装置
を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明す
る。図１および図２は、それぞれ、本発明の位置情報入
力装置をポインティングデバイスに適用した場合の第１
実施例の回路構成を示すブロック図および外観斜視図で
ある。

【００２２】これらの図に示すように、ポインティング
デバイス１は、例えば、パーソナルコンピュータ等のＣ
ＲＴ画面や液晶画面、あるいはテレビの画面（以下、こ
れらを総称して「画面」という）上に表示されるカーソ
ル（ポインタ）等の指標を移動操作する装置である。

【００２３】ポインティングデバイス１は、ｘ軸方向
（水平方向）の角速度を検出するジャイロセンサー（第
１の角速度センサー）２と、ｙ軸方向（垂直方向）の角
速度を検出するジャイロセンサー（第２の角速度センサ
ー）３と、増幅器（差動増幅器）４、５と、制御手段６
と、データ送信モジュール（送信手段）７と、左スイッ
チ８と、右スイッチ９と、電源スイッチ１１とを有し、
これらが所定の配置でケーシング１０内に収納されてい
る。

【００２４】図２に示すように、ジャイロセンサー２、
３は、それぞれ、互いに直交する方向（ｘ軸方向および
ｙ軸方向）に設置されており、ポインティングデバイス
１のｘ軸方向およびｙ軸方向の変位を角速度の変化とし
て検出することができる。

【００２５】このようなジャイロセンサー２、３として
は、例えば、特開平２−５１０６６号、同６−５０７５
８号公報に記載されている振動ジャイロセンサーを用い
ることができる。この振動ジャイロセンサーは、柱状
（例えば、三角柱状や、四角柱状）の振動体を有してい
る。この振動体は、例えば、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔｉ等
の合金のような恒弾性金属材料で形成される。振動体の
側面の中央部には、一対の検出用の圧電素子と、一対の
駆動用の圧電素子とが設けられている。振動体は、その
ノード点において、支持部材により支持されている。

【００２６】この振動ジャイロセンサーの駆動用の圧電
素子に駆動信号を印加すると、振動体は、所定方向に屈
曲振動する。このような状態で、振動ジャイロセンサー
がその軸を中心として回転すると、振動方向に垂直な方
向にコリオリ力が働く。このコリオリ力により、振動体
の振動方向が変わり、検出用の圧電素子からの出力電圧
が変化する。

【００２７】このようにして、ジャイロセンサー２から
は、ｘ軸方向の角速度に応じた電圧、すなわちアナログ
信号が出力され、ジャイロセンサー３からは、ｙ軸方向
の角速度に応じた電圧、すなわちアナログ信号が出力さ
れる。

【００２８】この場合、本実施例では、各ジャイロセン
サー２、３から、角速度が０の場合（静止状態）には、
２．３Ｖ程度の電圧が出力され、角速度が正の場合に
は、２．３Ｖを超える電圧が出力され、角速度が負の場
合には、２．３Ｖ未満の電圧が出力される。なお、実際
には、静止状態での各ジャイロセンサー２、３からの出
力電圧は、それぞれ、温度や時間等に依存し、２．３±
０．０３３Ｖ程度の範囲内で変動する。

【００２９】制御手段６は、通常、マイクロコンピュー
タ（ＣＰＵ）で構成され、８ビットのＡ／Ｄ変換器６１
と、後述する基準電圧の補正を行う補正部（補正手段）
６２等を内蔵している。なお、画面上に表示される指標
の位置情報を作成する位置情報作成手段の主機能は、こ
の制御手段６により達成される。

【００３０】また、補正部６２は、ポインティングデバ
イス１の作動を制御するための後述するプログラムが記
憶された図示しないメモリー（ＲＯＭおよびＲＡＭ）
と、図示しない補正値カウンタ等を有している。前記補
正値カウンタは、０〜２５５まで計数（カウント）し得
るように、２５６で０に戻る循環式のアップダウンカウ
ンタで構成されている。

【００３１】このような制御手段６には、データ送信モ
ジュール７、左スイッチ８、右スイッチ９および電源ス
イッチ１１が、それぞれ接続されている。データ送信モ
ジュール７は、制御手段６から出力されるカウントデー
タ（ポインティングデバイス１の移動量に対応するカウ
ントデータ）を、所定の送信フォーマットに従って送信
データに変換する。送信方法としては、無線通信が好ま
しく、例えば、電波による通信や赤外線による通信が可
能である。

【００３２】電源スイッチ１１は、ポインティングデバ
イス１の起動に際し操作され、電源スイッチ１１のＯＮ
により、図示しない電源（バッテリー）より装置各所に
電力が供給される。

【００３３】左スイッチ８および右スイッチ９は、画面
上のカーソル（ポインタ）の位置に所定の命令を与える
ためのスイッチであり、例えば、左スイッチ８をクリッ
クすると、画面上でのアイコンの選択・処理の実行等と
なり、右スイッチ９をクリックすると、アイコン選択の
キャンセル等となる。

【００３４】次に、ポインティングデバイス１の作用に
ついて説明する。このポインティングデバイス１では、
ジャイロセンサー２から、ｘ軸方向の角速度に応じた電
圧、すなわちアナログ信号が出力される。このアナログ
信号は、増幅器（差動増幅器）４に入力され、この増幅
器４で、基準値との差分値が増幅され、制御手段６に入
力される。

【００３５】制御手段６では、前記増幅後のアナログ信
号を３０ｍ秒毎にサンプリングし、そのアナログ信号を
Ａ／Ｄ変換器６１によりデジタル信号に変換する。以
下、このデジタル信号が表す値を「検出値」という。

【００３６】前記検出値は、０〜２５５の整数であり、
検出値「１２８」は、ジャイロセンサー２からの出力電
圧２．３Ｖに対応する。そして、検出値は、ジャイロセ
ンサー２からの出力電圧が所定値（上限値）以上の場合
には、「２５５」、ジャイロセンサー２からの出力電圧
が所定値（下限値）以下の場合には、「０」になる。な
お、前記検出値（Ａ／Ｄ変換値）の１間隔（１ｄｉｖ）
は、増幅器４による増幅後の電圧に換算すると、１１．
８ｍＶ程度である。

【００３７】前記と同様にして、ジャイロセンサー３か
ら、ｙ軸方向の角速度に応じた電圧、すなわちアナログ
信号が出力され、このアナログ信号は、増幅器（差動増
幅器）５に入力され、増幅器５で、基準値との差分値が
増幅され、制御手段６に入力される。そして、制御手段
６では、前記増幅後のアナログ信号を３０ｍ秒毎にサン
プリングし、そのアナログ信号をＡ／Ｄ変換器６１によ
りデジタル信号に変換する。

【００３８】制御手段６は、前記デジタル信号（検出
値）と、後述する補正後の基準電圧（角速度が０のとき
の電圧）とに基づいて、ｘ軸方向およびｙ軸方向の角速
度をそれぞれ求め、これら角速度に基づいて、カーソル
（ポインタ）のｘ軸方向およびｙ軸方向の移動量に対応
するｘ軸方向およびｙ軸方向のカウントデータ（位置情
報）をそれぞれ求める。

【００３９】これらｘ軸方向およびｙ軸方向のカウント
データは、それぞれ、データ送信モジュール７により、
電波または赤外線通信（無線通信）用の所定のフォーマ
ットに従った方式の送信データ（信号）に変換される。
そして、データ送信モジュール７からその信号が送信さ
れる。

【００４０】パーソナルコンピュータやテレビ受像器等
の受信側装置（図示せず）は、前記データ送信モジュー
ル７から送信された信号を受信し、この受信信号に基づ
いて、画面上に表示されているカーソル（ポインタ）を
所定方向に所定の速度で、すなわちポインティングデバ
イス１の移動に対応した方向および速度で移送させ、あ
るいは静止させる。

【００４１】前述したように、ジャイロセンサー２、３
から出力される電圧、すなわちアナログ信号は、温度や
時間に依存して増減する。従って、ポインティングデバ
イス１では、ジャイロセンサー２、３から出力される電
圧を検出し、この電圧に基づいて、静止時（角速度が０
のとき）の電圧が基準電圧となるように、すなわち、ポ
インティングデバイス１の静止時に、基準電圧が、ジャ
イロセンサー２、３から出力される電圧と実質的に同一
となるように、各基準電圧を補正する。

【００４２】以下、基準電圧の補正について説明する。
なお、ジャイロセンサー２に関する基準電圧の補正と、
ジャイロセンサー３に関する基準電圧の補正とは、同様
の方法でなされるので、代表的にジャイロセンサー２に
関する基準電圧の補正を説明する。

【００４３】図３は、ポインティングデバイス１の制御
手段６の制御動作を示すフローチャートである。以下、
このフローチャートに基づいて説明する。このプログラ
ムは、電源スイッチ１１がオンすると実行される。な
お、このポインティングデバイス１を使用する場合に
は、ポインティングデバイス１を静止させて電源スイッ
チ１１をオンさせるか、または、電源スイッチ１１をオ
ンさせた後ポインティングデバイス１を一旦静止させる
のが好ましい。

【００４４】電源スイッチ１１がオンすると、初期化を
行う（ステップ１０１）。すなわち、このステップ１０
１では、補正値カウンタのカウント値ｋ＝１２８、補正
値ｄｉｆ＝０に設定するとともに、初期基準電圧ｒｅｆ
を読み込む。これら補正値ｄｉｆおよび初期基準電圧ｒ
ｅｆは、それぞれ、制御手段６に内蔵される図示しない
メモリー（ＲＡＭ）に記憶される。この場合、初期基準
電圧ｒｅｆと、補正値ｄｉｆとの和（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）
が基準電圧（補正後の基準電圧）である。

【００４５】ここで、前記初期基準電圧ｒｅｆは、電源
スイッチ１１がオンした直後に、ジャイロセンサー２か
ら出力され、増幅器４で増幅され、Ａ／Ｄ変換器６１に
よりＡ／Ｄ変換されたデジタル信号、すなわち検出値で
ある。

【００４６】ステップ１０１の後、前述したように、ジ
ャイロセンサー２から出力され、増幅器４で増幅された
アナログ信号をＡ／Ｄ変換器６１によりデジタル信号に
変換する（ステップ１０２）。このデジタル信号、すな
わち、今回サンプリングした検出値Ａ_N （Ｎは自然数）
は、制御手段６に内蔵される図示しないメモリー（ＲＡ
Ｍ）に記憶される。

【００４７】次いで、今回サンプリングした検出値Ａ_N
が補正対象値か否かを判断する（ステップ１０３）。ス
テップ１０３では、前回サンプリングした検出値Ａ_N-1
と、今回サンプリングした検出値Ａ_N との差の絶対値が
所定のしきい値（本実施例では、しきい値＝１）以下か
否か、すなわち、−１≦Ａ_N −Ａ_N-1 ≦１か否かを判断
し、−１≦Ａ_N −Ａ_N-1 ≦１の場合には、補正対象値と
され、−１＞Ａ_N −Ａ_N-1 、または１＜Ａ_N −Ａ_N-1 の
場合には、補正対象値ではないとされる。

【００４８】ここで、Ｎ＝１の場合、すなわち、検出値
Ａ₁ が補正対象値か否かを判断する場合には、Ａ₀ ＝ｒ
ｅｆとされる。このステップ１０３により、ポインティ
ングデバイス１の移動状態のとき、以下の補正ルーチン
に移行しないように排除する。

【００４９】前記ステップ１０３において、補正対象値
と判断した場合には、基準電圧（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）と、
今回サンプリングした検出値Ａ_N との差が０か否か、す
なわち、Ａ_N −（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）＝０か否かを判断す
る（ステップ１０４）。このステップ１０４により、静
止時におけるジャイロセンサー２からの出力電圧の変動
がない場合、すなわち、補正の必要がない場合が排除さ
れる。

【００５０】ステップ１０４において、Ａ_N −（ｒｅｆ
＋ｄｉｆ）≠０と判断した場合には、Ａ_N −（ｒｅｆ＋
ｄｉｆ）＞０か否か（差の符号がプラスか否か）、すな
わちドリフトの方向が上昇方向か否かを判断する（ステ
ップ１０５）。ステップ１０５において、Ａ_N −（ｒｅ
ｆ＋ｄｉｆ）＞０と判断した場合には、今回サンプリン
グした検出値Ａ_N が補正対象幅内か否かを判断する（ス
テップ１０６）。

【００５１】ステップ１０６では、３５≦Ａ_N ≦２２１
か否かを判断し、３５≦Ａ_N ≦２２１の場合には、補正
対象幅内とされ、３４≧Ａ_N または２２２≦Ａ_N の場合
には、補正対象幅内ではないとされる。なお、前記「３
５」は、ジャイロセンサー２からの出力電圧２．２６６
Ｖ程度に対応し、前記「２２１」は、ジャイロセンサー
２からの出力電圧２．３３３Ｖ程度に対応する。そし
て、角速度が０の場合におけるジャイロセンサー２から
の出力電圧は、通常、検出値で３５〜２２１の範囲に含
まれ、この範囲内で変動する。

【００５２】ここで、前記ステップ１０６において補正
対象幅内か否かを判断する理由は、例えば、ポインティ
ングデバイス１を、検出値Ａ_N が最大（２５５）になる
ように移動操作した場合には（検出値Ａ_N が最小（０）
になるように移動操作した場合も同様）、前述した−１
≦Ａ_N −Ａ_N-1 ≦１およびＡ_N −（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）≠
０の条件を満たし、後述する補正処理が行われてしまう
ので、これを排除するとともに、角速度が０の場合にお
けるジャイロセンサー２からの出力電圧の変動範囲を超
える出力電圧を補正の対象とする必要がないからであ
る。

【００５３】前記ステップ１０６において、補正対象幅
内と判断した場合には、補正値カウンタのカウント値ｋ
を１つインクリメントする（ｋ＝ｋ＋１）（ステップ１
０７）。次いで、ｋ＝０か否か（ｋが上側にオーバーフ
ローしたか否か）を判断する（ステップ１０８）。

【００５４】ステップ１０８において、ｋ≠０と判断し
た場合には、後述するステップ１１４を実行し、その
後、ステップ１０２に戻り、再度、ステップ１０２以降
を実行する。また、前記ステップ１０５において、Ａ_N
−（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）＜０と判断した場合には、前記と
同様にして、今回サンプリングした検出値Ａ_N が補正対
象幅内か否かを判断する（ステップ１１０）。

【００５５】ステップ１１０において、補正対象幅内と
判断した場合には、補正値カウンタのカウント値ｋを１
つデクリメントする（ｋ＝ｋ−１）（ステップ１１
１）。次いで、ｋ＝０か否か（ｋが下側にオーバーフロ
ーしたか否か）を判断する（ステップ１１２）。

【００５６】ステップ１１２において、ｋ≠０と判断し
た場合には、後述するステップ１１４を実行し、その
後、ステップ１０２に戻り、再度、ステップ１０２以降
を実行する。また、前記ステップ１０３において補正対
象値ではないと判断した場合、ステップ１０４において
Ａ_N −（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）＝０と判断した場合、また
は、ステップ１０６または１１０において補正対象幅内
ではないと判断した場合には、後述するステップ１１４
を実行し、その後、ステップ１０２に戻り、再度、ステ
ップ１０２以降を実行する。

【００５７】以上のように、ステップ１０２以降を繰り
返し実行し、前記ステップ１０８において、ｋ＝０と判
断した場合には、補正値ｄｉｆを１つインクリメントし
（ｄｉｆ＝ｄｉｆ＋１）、補正値カウンタのカウント値
ｋを初期化する（ｋ＝１２８）（ステップ１０９）。こ
のステップ１０９で、基準電圧（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）が１
単位分補正される。

【００５８】図４は、基準電圧の補正を説明するための
タイミングチャートである。このタイミングチャート
は、ポインティングデバイス１を静止させている状態
で、ジャイロセンサー２から出力される電圧（アナログ
信号）が時間にほぼ比例して上昇する場合のものであ
る。

【００５９】例えば、同図に示すように、ジャイロセン
サー２から出力される電圧、すなわちアナログ信号が時
間とともに上昇する場合において、初期基準電圧ｒｅｆ
＝１２８、補正値ｄｉｆ＝０、すなわち基準電圧ｒｅｆ
＋ｄｉｆ＝１２８の状態で、１２８回検出値が「１２
９」の場合に、補正値ｄｉｆ＝１、すなわち基準電圧ｒ
ｅｆ＋ｄｉｆ＝１２９に補正される。同様に、基準電圧
ｒｅｆ＋ｄｉｆ＝１２９の状態で、１２８回検出値が
「１３０」の場合に、補正値ｄｉｆ＝２、すなわち基準
電圧ｒｅｆ＋ｄｉｆ＝１３０に補正される。

【００６０】このように、本実施例では、ｋが複数回加
・減算されて、ｋ＝０となったときに（ｋがオーバーフ
ローしたときに）、基準電圧の補正を行う。すなわち、
検出値と基準電圧のずれの検出回数が所定回数累積した
ときに、基準電圧を１単位分シフトする。これにより、
ポインティングデバイス１を移動操作する場合、カーソ
ル（ポインタ）の移動量算出の際において、基準電圧の
補正による悪影響を抑制することができる。よって、カ
ーソル（ポインタ）の移動量を正確に求めることがで
き、これにより、カーソル（ポインタ）を正確かつ確実
に適正な位置に移動させることができる。

【００６１】また、ドリフトによるジャイロセンサー２
からの出力電圧の上昇速度や下降速度は、比較的小さい
ので、上記のように比較的長い時間間隔で補正を行って
も何ら問題はない。なお、本発明では、前記累積回数
（所定回数）は、複数の値に設定可能なようになってい
てもよい。

【００６２】また、前記ステップ１１２において、ｋ＝
０と判断した場合には、補正値ｄｉｆを１つデクリメン
トし（ｄｉｆ＝ｄｉｆ−１）、補正値カウンタのカウン
ト値ｋを初期化する（ｋ＝１２８）（ステップ１１
３）。このステップ１１３で、基準電圧（ｒｅｆ＋ｄｉ
ｆ）が１単位分補正される。

【００６３】ステップ１０９または１１３の後、カウン
トデータを出力する（ステップ１１４）。このステップ
１１４では、前述したように、今回サンプリングした検
出値Ａ_Nと、補正後の基準電圧（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）とに
基づいて、角速度を求め、その角速度に基づいて、カー
ソル（ポインタ）の移動量に対応するカウントデータを
求める。そして、データ送信モジュール７により、前記
カウントデータを電波または赤外線通信用の所定のフォ
ーマットに従った信号に変換し、その信号を送信する。

【００６４】ステップ１１４の後、ステップ１０２に戻
り、再度、ステップ１０２以降を実行する。前述したよ
うに、検出値のサンプリングは、３０ｍ秒周期でなさ
れ、ジャイロセンサー２からの出力電圧が安定するま
で、補正ルーチンを繰り返し回り、安定したら、補正ル
ーチンから外れる。

【００６５】なお、ジャイロセンサー３に関する基準電
圧の補正は、前述したジャイロセンサー２に関する基準
電圧の補正と同様の方法でなされる。この場合、ステッ
プ１０２〜１１３と同様の処理が、ジャイロセンサー３
に関する基準電圧の補正のための処理として、ステップ
１１４の前に入る。本発明では、前記しきい値は、複数
の値に設定可能なようになっていてもよい。

【００６６】以上説明したように、ポインティングデバ
イス１によれば、ポインティングデバイス１を静止させ
ているとき（角速度＝０のとき）のジャイロセンサー
２、３からの出力電圧が基準電圧となるように、各基準
電圧が補正される。このため、ポインティングデバイス
１を静止させている場合には、ジャイロセンサー２、３
からの出力電圧の変動の有無にかかわらず、画面上に表
示されたカーソル（ポインタ）が静止する。よって、静
止時において、カーソル（ポインタ）を正確な位置に表
示し続けることができる。

【００６７】また、ポインティングデバイス１では、基
準電圧の補正、すなわち、データ処理（ソフト上の処
理）によりドリフト現象が生じないようになっているの
で、構造が簡易である。そして、ジャイロセンサーの改
良等を行うまでもなく、既存のジャイロセンサーを用い
て、ドリフト現象が生じないポインティングデバイスを
実現することができる。

【００６８】次に、本発明の位置情報入力装置をポイン
ティングデバイスに適用した場合の第２実施例を説明す
る。なお、前述した第１実施例との共通点については説
明を省略し、主な相違点を説明する。第２実施例のポイ
ンティングデバイスの回路構成は、制御プログラムの相
違を除き、前述した第１実施例のポインティングデバイ
ス１と同様であるので説明を省略する。

【００６９】次に、基準電圧の補正について説明する。
なお、ジャイロセンサー２に関する基準電圧の補正と、
ジャイロセンサー３に関する基準電圧の補正とは、同様
の方法でなされるので、代表的にジャイロセンサー２に
関する基準電圧の補正を説明する。図５は、ポインティ
ングデバイスの制御手段６の制御動作を示すフローチャ
ートである。以下、このフローチャートに基づいて説明
する。

【００７０】このプログラムは、電源スイッチ１１がオ
ンすると実行される。電源スイッチ１１がオンすると、
制御手段６に内蔵される図示しないタイマーをスタート
させる（ステップ２０１）。このタイマー時間は、予
め、所定値に設定されている。なお、タイマー時間は、
例えば、５〜１０秒程度とされる。

【００７１】次いで、初期化を行う（ステップ２０
２）。すなわち、このステップ２０２では、補正値カウ
ンタのカウント値ｋ＝１２８、補正値ｄｉｆ＝０に設定
するとともに、初期基準電圧ｒｅｆを所定値に設定す
る。これら補正値ｄｉｆおよび初期基準電圧ｒｅｆは、
それぞれ、制御手段６に内蔵される図示しないメモリー
（ＲＡＭ）に記憶される。この場合、初期基準電圧ｒｅ
ｆと、補正値ｄｉｆとの和（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）が基準電
圧（補正後の基準電圧）である。なお、初期基準電圧ｒ
ｅｆは、１２８（２．３Ｖに対応）付近の値が好まし
く、例えば、１２８とされる。

【００７２】ステップ２０２の後、タイマーが終了した
か否か（電源投入時が否か）を判断する（ステップ２０
３）。ステップ２０３において、タイマーが終了してい
ないと判断した場合には、電源投入時用のパラメータ
（ｍ、ｎ）の設定を行う（ステップ２０４）。

【００７３】このステップ２０４では、後述するステッ
プ２０７における補正対象値判定用のしきい値ｍ＝ｍ
₁ 、後述するステップ２１１および２１５における補正
値カウンタへの加減算値ｎ＝ｎ₁ に設定する。この場
合、ｍ₁ およびｎ₁ は、それぞれ、後述するｍ₂ および
ｎ₂ より大きい。特に、ｍ₁ は、ポインティングデバイ
スを手で把持し、静止させている場合でも、補正ルーチ
ンに移行し得る程度の値に設定される。また、本実施例
では、ｎ、すなわちｎ₁ およびｎ₂ は、それぞれ、１２
８の約数である。なお、ｍ₁ は、２〜８程度が好まし
く、例えば、５とされる。また、ｎ₁ は、２〜８程度が
好ましく、例えば、８とされる。

【００７４】また、前記ステップ２０３において、タイ
マーが終了したと判断した場合には、通常動作時用のパ
ラメータ（ｍ、ｎ）の設定を行う（ステップ２０５）。
このステップ２０５では、後述するステップ２０７にお
ける補正対象値判定用のしきい値ｍ＝ｍ₂ 、後述するス
テップ２１１および２１５における補正値カウンタへの
加減算値ｎ＝ｎ₂ に設定する。なお、ｍ₂ は、１〜２程
度が好ましく、例えば、１とされる。また、ｎ₂ は、１
〜２程度が好ましく、例えば、１とされる。

【００７５】ステップ２０４または２０５の後、前述し
たように、ジャイロセンサー２から出力され、増幅器４
で増幅されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換器６１によりデ
ジタル信号に変換する（ステップ２０６）。このデジタ
ル信号、すなわち、今回サンプリングした検出値Ａ_N
（Ｎは自然数）は、制御手段６に内蔵される図示しない
メモリー（ＲＡＭ）に記憶される。

【００７６】次いで、今回サンプリングした検出値Ａ_N
が補正対象値か否かを判断する（ステップ２０７）。ス
テップ２０７では、前回サンプリングした検出値Ａ_N-1
と、今回サンプリングした検出値Ａ_N との差の絶対値が
ｍ以下か否か、すなわち、−ｍ≦Ａ_N −Ａ_N- ₁ ≦ｍか否
かを判断し、−ｍ≦Ａ_N −Ａ_N-1 ≦ｍの場合には、補正
対象値とされ、−ｍ＞Ａ_N −Ａ_N-1 、またはｍ＜Ａ_N −
Ａ_N-1 の場合には、補正対象値ではないとされる。

【００７７】ここで、Ｎ＝１の場合、すなわち、検出値
Ａ₁ が補正対象値か否かを判断する場合には、Ａ₀ ＝ｒ
ｅｆとされる。なお、ｍ₁ ＞ｍ₂ であるので、前記ステ
ップ２０７では、電源投入時（ｍ＝ｍ₁ に設定されてい
るとき）は、通常動作時（ｍ＝ｍ₂ に設定されていると
き）よりも「検出値Ａ_N が補正対象値である」と判断さ
れやすい。例えば、ポインティングデバイスを手で把持
している場合には、その際の微小な動き（角速度）がジ
ャイロセンサー２で検出されるので、通常動作時（ｍ＝
ｍ₂ に設定されているとき）は、通常、−ｍ＞Ａ_N −Ａ
_N-1 またはｍ＜Ａ_N −Ａ_N- ₁ となるが、電源投入時（ｍ
＝ｍ₁ に設定されているとき）は、ポインティングデバ
イスが多少動いても−ｍ≦Ａ_N −Ａ_N-1 ≦ｍとなる。

【００７８】このステップ２０７により、ポインティン
グデバイス１の移動状態のとき、以下の補正ルーチンに
移行しないように排除する。前記ステップ２０７におい
て、補正対象値と判断した場合には、基準電圧（ｒｅｆ
＋ｄｉｆ）と、今回サンプリングした検出値Ａ_N との差
が０か否か、すなわち、Ａ_N −（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）＝０
か否かを判断する（ステップ２０８）。

【００７９】このステップ２０８により、静止時におけ
るジャイロセンサー２からの出力電圧の変動がない場
合、すなわち、補正の必要がない場合が排除される。ス
テップ２０８において、Ａ_N −（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）≠０
と判断した場合には、Ａ_N −（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）＞０か
否か（差の符号がプラスか否か）、すなわちドリフトの
方向が上昇方向か否かを判断する（ステップ２０９）。

【００８０】ステップ２０９において、Ａ_N −（ｒｅｆ
＋ｄｉｆ）＞０と判断した場合には、今回サンプリング
した検出値Ａ_N が補正対象幅内か否かを判断する（ステ
ップ２１０）。ステップ２１０では、３５≦Ａ_N ≦２２
１か否かを判断し、３５≦Ａ_N ≦２２１の場合には、補
正対象幅内とされ、３４≧Ａ_N または２２２≦Ａ_N の場
合には、補正対象幅内ではないとされる。

【００８１】ステップ２１０において、補正対象幅内と
判断した場合には、補正値カウンタのカウント値ｋをｎ
インクリメントする（ｋ＝ｋ＋ｎ）（ステップ２１
１）。次いで、ｋ＝０か否か（ｋが上側にオーバーフロ
ーしたか否か）を判断する（ステップ２１２）。

【００８２】ステップ２１２において、ｋ≠０と判断し
た場合には、後述するステップ２１８を実行し、その
後、ステップ２０３に戻り、再度、ステップ２０３以降
を実行する。

【００８３】また、前記ステップ２０９において、Ａ_N
−（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）＜０と判断した場合には、前記と
同様にして、今回サンプリングした検出値Ａ_N が補正対
象幅内か否かを判断する（ステップ２１４）。ステップ
２１４において、補正対象幅内と判断した場合には、補
正値カウンタのカウント値ｋをｎデクリメントする（ｋ
＝ｋ−ｎ）（ステップ２１５）。

【００８４】次いで、ｋ＝０か否か（ｋが下側にオーバ
ーフローしたか否か）を判断する（ステップ２１６）。
ステップ２１６において、ｋ≠０と判断した場合には、
後述するステップ２１８を実行し、その後、ステップ２
０３に戻り、再度、ステップ２０３以降を実行する。

【００８５】また、前記ステップ２０７において補正対
象値ではないと判断した場合、ステップ２０８において
Ａ_N −（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）＝０と判断した場合、また
は、ステップ２１０または２１４において補正対象幅内
ではないと判断した場合には、後述するステップ２１８
を実行し、その後、ステップ２０３に戻り、再度、ステ
ップ２０３以降を実行する。

【００８６】以上のように、ステップ２０３以降を繰り
返し実行し、前記ステップ２１２において、ｋ＝０と判
断した場合には、補正値ｄｉｆを１つインクリメントし
（ｄｉｆ＝ｄｉｆ＋１）、補正値カウンタのカウント値
ｋを初期化する（ｋ＝１２８）（ステップ２１３）。こ
のステップ２１３で、基準電圧（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）が１
単位分補正される。

【００８７】また、前記ステップ２１６において、ｋ＝
０と判断した場合には、補正値ｄｉｆを１つデクリメン
トし（ｄｉｆ＝ｄｉｆ−１）、補正値カウンタのカウン
ト値ｋを初期化する（ｋ＝１２８）（ステップ２１
７）。このステップ２１７で、基準電圧（ｒｅｆ＋ｄｉ
ｆ）が１単位分補正される。なお、電源投入時は、補正
値カウンタへの加減算値ｎ＝ｎ₁ （＞ｎ₂ ）に設定され
ているので、比較的早くｋ＝０となって基準電圧が補正
される。

【００８８】ステップ２１３または２１７の後、カウン
トデータを出力する（ステップ２１８）。このステップ
２１８では、前述したように、今回サンプリングした検
出値Ａ_Nと、補正後の基準電圧（ｒｅｆ＋ｄｉｆ）とに
基づいて、角速度を求め、その角速度に基づいて、カー
ソル（ポインタ）の移動量に対応するカウントデータを
求める。そして、データ送信モジュール７により、前記
カウントデータを電波または赤外線通信用の所定方式の
信号に変換し、その信号を送信する。

【００８９】ステップ２１８の後、ステップ２０３に戻
り、再度、ステップ２０３以降を実行する。前述したよ
うに、検出値のサンプリングは、３０ｍ秒周期でなさ
れ、ジャイロセンサー２からの出力電圧が安定するま
で、補正ルーチンを繰り返し回り、安定したら、補正ル
ーチンから外れる。

【００９０】なお、ジャイロセンサー３に関する基準電
圧の補正は、前述したジャイロセンサー２に関する基準
電圧の補正と同様の方法でなされる。この場合、ステッ
プ２０６〜２１７と同様の処理が、ジャイロセンサー３
に関する基準電圧の補正のための処理として、ステップ
２１８の前に入る。

【００９１】以上説明したように、第２実施例のポイン
ティングデバイスによれば、前述した第１実施例と同様
に、ポインティングデバイスの静止時において、カーソ
ル（ポインタ）を正確な位置に表示し続けることがで
き、構造も簡易である。そして、この第２実施例では、
電源が投入された際（起動の際）は、補正対象値判定用
のしきい値ｍがｍ₁ （＞ｍ₂ ）に設定されるので、ステ
ップ２０７で「Ｙｅｓ側」、すなわち補正ルーチンへ移
行し易い。さらに、電源が投入された際は、補正値カウ
ンタへの加減算値ｎがｎ₁ （＞ｎ₂ ）に設定されるの
で、比較的早くｋ＝０となって基準電圧の補正がなされ
る。

【００９２】このため、電源が投入された際、ポインテ
ィングデバイスを手で把持した状態、すなわちポインテ
ィングデバイスが多少移動または振動している場合で
も、基準電圧を補正することができ、かつ、比較的短い
時間で基準電圧を補正することができる。

【００９３】本発明の位置情報入力装置は、例えば、テ
レビの音量、チャンネル選択（選局）、モード切り替
え、画質調整、タイマー設定等の諸機能を設定するため
に、テレビ画面上で指標（ポインタ）を移動させ、その
指標の位置に応じて、前記左スイッチ８および／または
右スイッチ９等のスイッチをクリックすることにより、
前記諸機能を設定するシステムに適用するのが好適であ
る。以上、本発明の位置情報入力装置を、図示の構成例
に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の位置情報
入力装置によれば、位置情報入力装置を静止させている
とき、ドリフト現象、すなわち指標の移動を防止するこ
とができ、これにより、指標を正確な位置に表示するこ
とができる。そして、本発明の位置情報入力装置では、
データ処理によりドリフト現象が生じないようになって
いるので、構造が簡易である。

【００９５】また、電源投入の際は、通常動作の際よ
り、位置情報入力装置の静止時か否かを判別するための
しきい値を大きく設定するよう構成されている場合に
は、電源が投入された際（起動の際）、位置情報入力装
置が多少移動または振動している場合（例えば、位置情
報入力装置を手で把持した状態）でも、基準電圧を補正
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の位置情報入力装置をポインティングデ
バイスに適用した場合の第１実施例の回路構成を示すブ
ロック図である。

【図２】第１実施例を示す外観斜視図である。

【図３】第１実施例における制御手段の制御動作を示す
フローチャートである。

【図４】本発明における基準電圧の補正を説明するため
のタイミングチャートである。

【図５】第２実施例における制御手段の制御動作を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１ポインティングデバイス２ジャイロセンサー３ジャイロセンサー４増幅器５増幅器６制御手段６１Ａ／Ｄ変換器６２補正部７データ送信モジュール８左スイッチ９右スイッチ１０ケーシング１１電源スイッチ１０１〜１１４ステップ２０１〜２１８ステップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに直交するＸ方向およびＹ方向の変
位をそれぞれ検出する第１および第２のセンサーと、前記第１および第２のセンサーから出力された電圧と、
基準電圧とに基づいて、画面上に表示される指標の位置
情報を作成する位置情報作成手段と、前記位置情報を送信する送信手段と、位置情報入力装置の静止時に、前記基準電圧が、前記第
１および第２のセンサーから出力された電圧と実質的に
同一となるように、該基準電圧を補正する補正手段とを
有することを特徴とする位置情報入力装置。
【請求項２】前記第１および第２のセンサーから出力
された電圧に基づいて、位置情報入力装置の静止時か否
かを判別する判別手段を有する請求項１に記載の位置情
報入力装置。
【請求項３】前記判別手段は、前記第１および第２の
センサーから出力された電圧の変化量が、しきい値を超
えたときは、位置情報入力装置の移動時と判別するよう
構成されている請求項２に記載の位置情報入力装置。
【請求項４】前記しいき値が複数の値に設定可能なよ
うに構成されている請求項３に記載の位置情報入力装
置。
【請求項５】電源投入の際は、通常動作の際より、前
記しきい値を大きく設定するよう構成されている請求項
４に記載の位置情報入力装置。
【請求項６】前記補正手段は、所定時間毎に、前記第
１および第２のセンサーから出力された電圧と、前記基
準電圧とを比較し、これらが一致しない場合には、前記
第１および第２のセンサーから出力された電圧と、前記
基準電圧とが接近する方向へ、前記基準電圧を１単位分
シフトすることを可能とする請求項１ないし５のいずれ
かに記載の位置情報入力装置。
【請求項７】前記補正手段は、所定時間毎に、前記第
１および第２のセンサーから出力された電圧と、前記基
準電圧とを比較し、これらが一致しない場合には、前記
第１および第２のセンサーから出力された電圧が所定範
囲に含まれるか否かを判断し、前記電圧が所定範囲に含
まれる場合には、前記第１および第２のセンサーから出
力された電圧と、前記基準電圧とが接近する方向へ、前
記基準電圧を１単位分シフトすることを可能とする請求
項１ないし５のいずれかに記載の位置情報入力装置。
【請求項８】前記補正手段は、所定時間毎に、前記第
１および第２のセンサーから出力された電圧と、前記基
準電圧とを比較し、それらのずれの検出回数が所定回数
累積したとき、前記第１および第２のセンサーから出力
された電圧と、前記基準電圧とが接近する方向へ、前記
基準電圧を１単位分シフトする請求項１ないし５のいず
れかに記載の位置情報入力装置。
【請求項９】前記所定回数が複数の値に設定可能なよ
うに構成されている請求項８に記載の位置情報入力装
置。
【請求項１０】電源投入の際は、通常動作の際より、
前記所定回数を少なく設定するよう構成されている請求
項９に記載の位置情報入力装置。
【請求項１１】電源投入の際は、通常動作の際より、
短い時間間隔で、前記基準電圧の補正が行われるよう構
成されている請求項１ないし９のいずれかに記載の位置
情報入力装置。
【請求項１２】前記位置情報の送信は、無線通信で行
われるよう構成されている請求項１ないし１１のいずれ
かに記載の位置情報入力装置。
【請求項１３】前記第１および第２のセンサーが角速
度センサーである請求項１ないし１２のいずれかに記載
の位置情報入力装置。